[發明專利]用真空延伸室儲放遮盤的傳輸室

有效

• 申請號: 200880014987.5
• 申請日: 2008-05-08
• 公開（公告）號: CN101674893A
• 公開（公告）日: 2010-03-17
• 發明（設計）人: 杰森·沙勒
• 申請（專利權）人: 應用材料股份有限公司
• 主分類號: B05C11/00
• 分類號: B05C11/00
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司
• 代理人: 徐金國;鐘 強

技術領域

本發明的實施例大體上是關于用來處理半導體基板的綜合處理系統。更特別地，本發明是關于具有主框架的設備組(cluster?tool)，主框架包括傳輸室和用以儲放遮盤(shutter?disk)的延伸室。?

背景技術

形成半導體器件的工藝常施行于多室處理系統(如設備組)，所述多室處理系統可在受控的處理環境下處理基板(如半導體晶片)。典型的受控處理環境包括具有主框架的系統，主框架容納基板傳輸機械手(robot)，以傳輸基板于負載鎖定室與多個連接主框架的真空處理室之間。受控的處理環境有多項優點，例如減少傳輸基板期間和完成各基板處理步驟時基板表面的污染。故在受控的處理環境下進行處理可減少缺陷生成數量及提高器件產率。?

設備組的主框架一般包括中央傳輸室，中央傳輸室內容納用于來回移動一或多個基板的機械手。處理室和負載鎖定室裝設在中央傳輸室上。在進行處理時，中央傳輸室的內部空間一般維持真空狀態而構成中間區域，以供基板從一處理室移到另一處理室及/或位于設備組前端的負載鎖定室。?

部分如物理氣相沉積(PVD)室的處理室包含遮盤，遮盤用以在調節(conditioning)操作時保護基板支撐件。PVD處理通常是在密封室進行，密封室具有臺座，基板支撐于所述臺座上。臺座一般包括基板支撐件，基板支撐件中設有電極，以于處理時靜電托住基板使基板抵著基板支撐件。靶材通常含有待沉積至基板的材料，并支托在基板上方且一般固定于腔室頂端。諸如氬氣的氣體組成的等離子體在基板與靶材之間供應。靶材經偏壓使等離子體中的離子加速移往靶材。沖擊靶材的離子會將靶材材料逐出。逐出的材料被吸引朝向基板而沉積材料層于基板上。?

定期施行諸如老練(burn-in)工藝、黏貼(pasting)及/或清潔操作等調節操作以確保PVD室的處理性能。調節操作期間，仿制基板(dummy?substrate)或?遮盤設置在臺座上，以防基板支撐件遭沉積物或微粒污染。現有PVD室一般包括遮盤儲存空間，以于處理時儲放遮盤，現有PVD室還包括機械臂，以將遮盤在遮盤儲存空間與進行調節操作的基板支撐件之間傳輸。沉積時遮盤留在PVD室的遮盤儲存空間內，而在調節操作時覆蓋基板支撐件。遮盤儲存空間和用來傳輸遮盤的機械臂將增加PVD室的復雜度和體積。?

圖1A繪示先前技術的PVD處理室10。PVD處理室10包括腔室主體2和蓋組件6，腔室主體2和蓋組件6限定了可排空的工藝容積。腔室主體2一般包括側壁和底面54。側壁通常設有多個口，包括接取口、泵送口和遮盤口56(未繪示接取口與泵送口)。可密封的接取口供基板12進出PVD處理室10。泵送口耦接泵系統(亦未繪示)，以排空及控制工藝容積的壓力。當遮盤14處于清除位置時，遮盤口56容許至少一部分的遮盤14通過。外殼16通常覆蓋遮盤口56，以維持工藝容積的真空度。?

主體2的蓋組件6一般支撐由此懸掛的環狀護罩62，以支撐遮蔽環58。遮蔽環58通常用來限制沉積物形成于通過遮蔽環58中央暴露的部分基板12。?

蓋組件6還包括靶材64和磁電管66。靶材64提供PVD處理時待沉積至基板12上的材料，磁電管66則在處理時提高靶材材料的消耗均勻度。功率源84將靶材64和基板支撐件4相對地偏壓。氣源82供應氣體(如氬氣)至工藝容積60。氣體構成的等離子體形成在基板12與靶材64間。等離子體中的離子加速移向靶材64，促使材料逐出靶材64。逐出的靶材材料被吸引至基板12而沉積材料層于基板12上。?

基板支撐件4一般設在腔室主體2的底面54，以在處理時支撐基板12。遮盤構件8通常設置為鄰近基板支撐件4。遮盤構件8一般包括支撐遮盤14用的葉片18和由軸桿20連接至葉片18的致動器26。葉片18一般在圖1A中所示的清除位置以及遮盤14基本上與基板支撐件4同心放置的第二位置間移動。處于第二位置時，在靶材老練和腔室黏貼處理期間，遮盤14可傳輸到基板支撐件4(利用舉升銷)。靶材老練和腔室黏貼處理時，葉片18通常返回清除位置。致動器26可為任意裝置，只要該裝置能旋轉軸桿20，進而移動葉片18于清除位置與第二位置之間。

圖1B為PVD處理室的頂部截面圖。圖1B繪示對應遮盤14、葉片18和基板支撐件4的外殼16。?

因此，具有內建遮盤儲存與傳輸構件的現有PVD處理室不但復雜，而且體積龐大。設備組的多個處理室通常需使用遮盤來進行一或多個步驟。然而，多個腔室裝設遮盤儲存與傳輸構件將大幅增加設備組的占地面積(footprint)和成本。?